專利名稱：：含鎂礦石的浸出工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及濕法冶煉工藝，尤其是涉及含鎂礦石的浸出工藝。
背景技術(shù)：
：傳統(tǒng)上的礦石冶煉是通過火法冶煉工藝進行的。近年來開發(fā)出了濕法冶煉技術(shù)。由于濕法冶煉能夠有效地減少對環(huán)境的污染，并且能夠適用多種不同的礦，因此正逐漸取代火法冶煉。目前的濕法冶煉工藝多采用硫酸浸出工藝，能夠浸出礦石中所含有的多種金屬元素。如果不能對這些金屬元素進行回收的話，將是極大的浪費，而且浸出液中的某些成分還可能對人體造成傷害。例如對含鎂礦石進行浸出時，會產(chǎn)生大量含有硫酸鎂的溶液，由于硫酸鎂又被稱作"苦水"，是能夠引起人腹瀉的有毒物質(zhì)，因此國家禁止含有硫酸鎂的廢水直接排放。傳統(tǒng)的處理工藝是將含有硫酸鎂的溶液進行加熱蒸發(fā)，得到硫酸鎂晶體。但這種處理工藝的缺點是成本高，效率低，需要消耗大量的能源，并且所得到的硫酸鎂晶體的純度低。例如，中國專利CN101104521公開了一種硫酸鎂廢液的處理工藝，其包括量取一定量的硫酸鎂廢液，在機械攪拌條件下加熱濃縮結(jié)晶，結(jié)晶后干燥，煅燒，獲得的初級氧化鎂，產(chǎn)生的煙氣回收，作為制硫酸用；把得到的初級氧化鎂加水消化，過濾除雜，獲得氫氧化鎂乳濁液，把乳濁液移入反應(yīng)釜中并控制壓力，在攪拌條件下通二氧化碳碳化，經(jīng)過濾，獲得碳酸氫鎂溶液，在加熱和攪拌條件下進行碳酸氫鎂溶液熱解便得到堿式碳酸鎂沉淀，最后過濾、洗滌、烘干和煅燒，獲得活性氧化鎂。由于該技術(shù)采用蒸發(fā)-煅燒的工藝路線，因此，大量消耗了能源，對環(huán)境造成了再次污染，并且由于該工藝采用煅燒等工藝，因此對設(shè)備的要求高，進而生產(chǎn)成本高。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題之一。本發(fā)明的一個目的在于提出一種能夠高效回收鎂的含鎂礦石浸出工藝。根據(jù)本發(fā)明實施例的含鎂礦石的浸出工藝包括以下步驟A)將含鎂礦石與硫酸溶液混合進行酸浸以得到含硫酸鎂的浸出液；B)對所述浸出液進行凈化得到硫酸鎂溶液；C)將硫酸鎂溶液與氨水混合，以得到含有氫氧化鎂沉淀和殘余硫酸鎂的漿液；D)過濾含有氫氧化鎂沉淀和殘余硫酸鎂的漿液，分別得到氫氧化鎂沉淀和濾液；E)用氫氧化鈣和/或氧化鈣對所述濾液進行苛化，得到含有氫氧化鎂沉淀和硫酸鈣的漿液，并生成氨；F)向所述含有氫氧化鎂沉淀和硫酸鈣的漿液中通入二氧化碳，以對氫氧化鎂進行碳化生成碳酸氫鎂，分離硫酸鈣；以及G)將分離出硫酸鈣后的碳酸氫鎂溶液進行加熱，使得碳酸氫鎂分解，生成堿式碳3酸鎂沉淀和二氧化碳。根據(jù)本發(fā)明一個實施例的含鎂礦石浸出工藝，能夠?qū)⒑V礦石中的金屬元素進行回收，氫氧化鎂可以用于塑料、橡膠等高分子材料的優(yōu)良阻燃劑和填充劑，在環(huán)保方面作為煙道氣脫硫劑，可代替燒堿和石灰作為含酸廢水的中和劑；用作油品添加劑，起到防腐和脫硫作用；用于電子行業(yè)、醫(yī)藥、砂糖的精制；用于保溫材料以及制造其它鎂鹽產(chǎn)品。堿式碳酸鎂是一種重要的化工產(chǎn)品，其可以用于橡膠制品填充劑、制造其他鎂鹽、作為多種輕工產(chǎn)品的填充料、也用于制造高效保溫、耐火材料。由堿式碳酸鎂經(jīng)煅燒產(chǎn)出的氧化鎂，除具備上述用途外還可以作為醫(yī)藥上的抑制劑、化學工業(yè)中的催化劑以及陶瓷、搪瓷、玻璃的原料，在濕法冶金中可作為中和沉淀劑。因此，利用該實施例的從硫酸鎂溶液中回收鎂的工藝，能夠降低廢水處理的處理成本，而且?guī)硪欢ǖ慕?jīng)濟效益，同時為保護環(huán)境和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟提供了一種新技術(shù)。根據(jù)本發(fā)明的實施例，本發(fā)明實施例的含鎂礦石的浸出工藝還具有以下附加技術(shù)特征在本發(fā)明的一個實施例中，還包括將所獲得的氫氧化鎂沉淀鎂沉淀進行煅燒得到氧化鎂。這樣可以獲得氧化鎂終產(chǎn)物。在本發(fā)明進一步的一個實施例中，所述煅燒是在600°C-80(TC下進行的。申請人發(fā)現(xiàn)在60(TC-80(TC下煅燒能夠達到有效地煅燒，將氫氧化鎂沉淀充分轉(zhuǎn)化為氧化鎂，提高產(chǎn)率。在本發(fā)明進一步的另一個實施例中，在對氫氧化鎂沉淀進行煅燒之前對其進行洗滌，并將洗滌液與所述濾液混合。這樣，可以提高對氫氧化鎂沉淀進行煅燒獲得氧化鎂的純度，同時可以將附著在氫氧化鎂沉淀上的硫酸鎂進行回收，提高鎂的回收率。在本發(fā)明的一個實施例中，還包括將所生成的氨用于制備與硫酸鎂溶液混合所使用的氨水。這樣可以將苛化所生成的氨回收并且重復利用，降低了成本，減輕了氨對環(huán)境的壓力。在本發(fā)明的一個實施例中，在硫酸鎂與氨水反應(yīng)生成氫氧化鎂的反應(yīng)體系中加入氫氧化鎂晶種，這樣可以改變結(jié)晶晶粒的尺寸，以滿足不同規(guī)格鎂產(chǎn)品的要求。在本發(fā)明的一個實施例中，還包括對所述含有氫氧化鎂和硫酸鈣的漿液進行酸洗得到硫酸鈣沉淀和硫酸鎂溶液；分離硫酸鈣沉淀；以及將分離出硫酸鈣沉淀的硫酸鎂溶液結(jié)晶制備七水硫酸鎂晶體。這樣可以進一步提高對硫酸鎂溶液中鎂的回收效率，而且獲得了七水硫酸鎂晶體。在本發(fā)明進一步的一個實施例中，所述酸洗為使用稀硫酸進行的，這樣可以將氫氧化鎂沉淀充分并且有效地轉(zhuǎn)化為硫酸鎂。在本發(fā)明的一個實施例中，所述含鎂的礦石為含鎂的硫化鎳礦或含鎳殘積礦(例如高鎂鎳精礦)，所述凈化包括去除浸出液中的鐵、鋁、鈷、鎳和錳中的至少一種。由此，不但能夠回收鐵、鋁、鈷、鎳和錳等有價金屬成份，而且回收了礦石中的鎂，既減少了污染，又循環(huán)利用了資源。本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。圖1是本發(fā)明第一實施例的含鎂礦石的浸出工藝的流程4圖2是本發(fā)明第二實施例的含鎂礦石的浸出工藝的流程圖；圖3是本發(fā)明第三實施例的含鎂礦石的浸出工藝的流程圖。具體實施例方式下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。需要說明的是，在本發(fā)明中所采用的術(shù)語"氫氧化鈣和/或氧化鈣"是指可以使用氧化鈣(生石灰，消化后稱為消石灰使用)，也可以使用氫氧化鈣(熟石灰)，也可以使用二者的混合物。在實際操作中，可以用水消化生石灰(Ca0)，從而得到石灰乳進行利用，主要反應(yīng)為CaO+H20=Ca(0H)2。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的含鎂礦石的浸出工藝的流程圖。如圖1所示，首先將含鎂礦石與硫酸溶液混合進行酸浸以得到含硫酸鎂的浸出液，發(fā)生的反應(yīng)如下MgO+H2S04=MgS04+H20;接著，對所述浸出液進行凈化得到硫酸鎂溶液。本發(fā)明中所采用的硫酸浸出工藝不受到任何限制。例如，浸出可以為富氧常壓浸出或富氧高壓浸出。浸出過程包括細磨含鎂的硫化鎳礦或含鎳殘積礦，例如高鎂鎳精礦；用硫酸溶液對細磨后的高鎂鎳精礦進行漿化；將漿化后的精礦加入到浸出容器內(nèi)，其中浸出容器內(nèi)的溫度控制為90°C-100°〇、壓力為常壓，同時向浸出容器內(nèi)通入氧氣以便進行富氧常壓浸出。在對含有硫酸鎂的浸出液進行回收鎂之前，對浸出液進行凈化。在本發(fā)明中所使用的術(shù)語"凈化"可以是除去(或回收)硫酸浸出液中的鐵、鋁、鈷、鎳和錳中的至少一種，但本發(fā)明并不限于去除上述成分。例如，在本發(fā)明的一個實施例中，將富氧常壓直接浸出產(chǎn)生的浸出液從浸出容器內(nèi)排出到沉鐵容器中，將浸出液的溫度調(diào)節(jié)到75°C8(TC，例如78t:，并將浸出液的ffl值調(diào)節(jié)到34，從而沉淀出鐵。由于硫酸浸出工藝中的凈化是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的，這里不再詳細贅述。然后，將硫酸鎂溶液與氨水混合，發(fā)生以下反應(yīng)MgS04+2NH40H=Mg(OH)2I+(NH4)2S04從而得到含有氫氧化鎂沉淀和殘余硫酸鎂的漿液。通常情況下，氨水沒有消耗硫酸鎂溶液中的全部硫酸鎂，因此獲得了含有氫氧化鎂以及殘余未反應(yīng)硫酸鎂的漿液。然后，過濾含有氫氧化鎂沉淀和殘余硫酸鎂的漿液，得到氫氧化鎂沉淀和濾液。接下來，用氫氧化鈣和/或氧化鈣對所述濾液進行苛化，發(fā)生以下反應(yīng)(NH4)2S04+MgS04+2Ca(OH)2=2CaS04+Mg(OH)2I+2NH3t+2H20從而得到含有氫氧化鎂沉淀和硫酸鈣的漿液，并生成氨，在本發(fā)明的一個實施例中，在苛化反應(yīng)中所生成的氨(NH3)可以返回到與硫酸鎂溶液混合的步驟中，這樣可以對氨進行回收，而且再生了氨水，降低了成本，減輕了氨對環(huán)境的壓力。進而，向所述含有氫氧化鎂沉淀和硫酸鈣的漿液中通入二氧化碳，以對氫氧化鎂進行碳化生成碳酸氫鎂，分離硫酸鈣，發(fā)生以下反應(yīng)Mg(OH)2+CaS04+C02=MgHC03+CaS04I+H20進一步，分離硫酸鈣沉淀。最后，將分離出硫酸鈣沉淀的碳酸氫鎂溶液進行加熱，使得碳酸氫鎂分解，生成堿式碳酸鎂和二氧化碳，反應(yīng)如下5Mg(HC03)2=4MgC03Mg(OH)2I+6C02個。通過上述工藝，可以達到對硫酸鎂溶液中鎂進行有效的回收。在本發(fā)明的一個實施例中，在硫酸鎂與氨水反應(yīng)生成氫氧化鎂的反應(yīng)體系中加入氫氧化鎂晶種，這樣可以改變結(jié)晶晶粒的尺寸，以滿足不同規(guī)格鎂產(chǎn)品的要求。所獲得的氫氧化鎂沉淀可以直接用作商品出售，獲得較大的經(jīng)濟效益。另外，也可以對氫氧化鎂沉淀進行深加工，根據(jù)圖2所示，對所分離得到的氫氧化鎂沉淀進行煅燒得到氧化鎂。所發(fā)生的反應(yīng)如下Mg(OH)2=MgO+H20在本發(fā)明的一個實施例中，在6oo°c-so(rc下對氫氧化鎂沉淀進行煅燒，申請人發(fā)現(xiàn)在600°C-SO(TC下煅燒能夠達到有效地煅燒，將氫氧化鎂沉淀充分轉(zhuǎn)化為氧化鎂，提高產(chǎn)率。在本發(fā)明進一步的實施例中，在對氫氧化鎂沉淀進行煅燒之前對其進行洗滌，并將洗滌液與所述濾液混合。這樣，可以提高對氫氧化鎂沉淀進行煅燒獲得氧化鎂的純度，同時可以將附著在氫氧化鎂沉淀上的硫酸鎂進行回收，提高鎂的回收率。另外，參考圖3，在本發(fā)明的另一個實施例中，可以對含有氫氧化鎂和硫酸鈣的漿液進行酸洗，反應(yīng)如下CaS04+Mg(OH)2+H2S04=CaS04I+MgS04+2H20這樣可以達到對硫酸鎂與硫酸鈣的分離，在分離硫酸鈣沉淀之后，得到了純度較高的硫酸鎂溶液，通過對硫酸鎂溶液進行結(jié)晶，例如通過減壓蒸發(fā)、控制酸溶條件，冷卻結(jié)晶工藝可以獲得七水硫酸鎂的晶體，進一步提高了鎂的回收效率。下面描述根據(jù)本發(fā)明實施例的具體示例。示例1.表1含有硫酸鎂的浸出液的成分表(g/1)，其中硫酸鎂溶液是含鎂礦石的硫酸浸出液經(jīng)過凈化之后得到的。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>氨水10-25%氨水取表l.的含有硫酸鎂的浸出液500ml氨水為理論量反應(yīng)溫度常溫60°C加入方式氨水加入到含有硫酸鎂的浸出液中反應(yīng)時間0.5小時2小時過濾時間1分鐘5分鐘氫氧化鎂產(chǎn)率3550%氫氧化鎂純度>98%示例2:取表1的含有硫酸鎂的浸出液500ml氨水為理論量的1-2倍反應(yīng)溫度常溫60°C加入方式氨水加入到含有硫酸鎂的浸出液中加入氫氧化鎂晶種量為理論量的0.53倍反應(yīng)時間0.5小時2小時過濾時間0.5分鐘5分鐘Mg(OH)2產(chǎn)率為4060%Mg(0H)2純度>99%示例3.取示例1的過濾液及洗液500ml加入預(yù)先制備的石膏晶種使用濃度5重量％20重量％石灰乳漿過量1.05。苛化時間1小時2小時苛化溫度45。C105°C酸洗石膏及氫氧化鎂，PH25.5過濾產(chǎn)出石膏純度^95%，Mg《0.5-1%產(chǎn)出溫度75-85°C，比重1.37-1.38硫酸鎂溶溶示例4將示例3溫度75_85°C，比重1.37_1.38的硫酸鎂溶液冷卻至25-35。C結(jié)晶產(chǎn)出七水硫酸鎂，烘干后為市售七水硫酸鎂示{列5.將示例3產(chǎn)出的含氨蒸汽用水吸收成含氨1520%的氨水用于沉淀氫氧化鎂。示例6將示例1或示例2的氫氧化鎂在80IO(TC脫水，生成無水氫氧化鎂。將無水氫氧化鎂煅燒為MgO。煅燒時間1小時3小時煅燒溫度600800°C產(chǎn)出MgO純度>99%CaO含量《0.1%產(chǎn)品質(zhì)量符合輕質(zhì)MgO及活性MgO質(zhì)量要求。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。權(quán)利要求一種含鎂礦石的浸出工藝，包括以下步驟A)將含鎂礦石與硫酸溶液混合進行酸浸以得到含硫酸鎂的浸出液；B)對所述浸出液進行凈化得到硫酸鎂溶液；C)將硫酸鎂溶液與氨水混合，以得到含有氫氧化鎂沉淀和殘余硫酸鎂的漿液；D)過濾含有氫氧化鎂沉淀和殘余硫酸鎂的漿液，分別得到氫氧化鎂沉淀和濾液；E)用氫氧化鈣和/或氧化鈣對所述濾液進行苛化，得到含有氫氧化鎂沉淀和硫酸鈣的漿液，并生成氨；F)向所述含有氫氧化鎂沉淀和硫酸鈣的漿液中通入二氧化碳，以對氫氧化鎂進行碳化生成碳酸氫鎂，分離硫酸鈣；及G)將分離出硫酸鈣的碳酸氫鎂溶液進行加熱，使得碳酸氫鎂分解，生成堿式碳酸鎂沉淀和二氧化碳。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從硫酸鎂溶液中回收鎂的工藝，其特征在于，進一步包括將步驟D)中所獲得的氫氧化鎂沉淀鎂沉淀進行煅燒得到氧化鎂。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從硫酸鎂溶液中回收鎂的工藝，其特征在于，所述煅燒是在600°C-SO(TC下進行的。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的從硫酸鎂溶液中回收鎂的工藝，其特征在于，在對氫氧化鎂沉淀進行煅燒之前對其進行洗滌，并將洗滌液與所述濾液混合。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從硫酸鎂溶液中回收鎂的工藝，其特征在于，將步驟E)中所生成的氨用于制備步驟C)中所使用的氨水。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從硫酸鎂溶液中回收鎂的工藝，其特征在于，在步驟C)中加入氫氧化鎂晶種。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從硫酸鎂溶液中回收鎂的工藝，其特征在于，進一步包括對所述含有氫氧化鎂和硫酸鈣的漿液進行酸洗得到硫酸鈣沉淀和硫酸鎂溶液；分離硫酸鈣沉淀；以及將分離出硫酸鈣沉淀后的硫酸鎂溶液結(jié)晶制備七水硫酸鎂晶體。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的從硫酸鎂溶液中回收鎂的工藝，其特征在于，所述酸是稀硫酸。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鎂礦石的浸出工藝，其特征在于，所述含鎂的礦石為含鎂的硫化鎳礦或含鎳殘積礦。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鎂礦石的浸出工藝，其特征在于，所述凈化包括去除浸出液中的鐵、鋁、鈷、鎳和錳中的至少一種。全文摘要本發(fā)明公開了一種含鎂礦石的浸出工藝包括以下步驟將含鎂礦石與硫酸溶液混合進行酸浸以得到含硫酸鎂的浸出液；對所述浸出液進行凈化得到硫酸鎂溶液；將硫酸鎂溶液與氨水混合，以生成氫氧化鎂沉淀；過濾，得到氫氧化鎂沉淀和濾液；使用氫氧化鈣和/或氧化鈣對所述濾液進行苛化，得到含有氫氧化鎂沉淀和硫酸鈣的漿液，并生成氨；向所述含有氫氧化鎂沉淀和硫酸鈣的漿液中通入二氧化碳，以對氫氧化鎂進行碳化生成碳酸氫鎂；以及將所述含有碳酸氫鎂和硫酸鈣漿液進行加熱，使得碳酸氫鎂分解，生成堿式碳酸鎂沉淀和二氧化碳。根據(jù)本發(fā)明的含鎂礦石浸出工藝，能夠?qū)⒑V礦石中的金屬元素進行回收。文檔編號C01C1/02GK101760637SQ20081024091公開日2010年6月30日申請日期2008年12月24日優(yōu)先權(quán)日2008年12月24日發(fā)明者劉金山,孫寧磊,張文,王魁珽,陸業(yè)大,高保軍申請人:中國恩菲工程技術(shù)有限公司